CN110921988B - 一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，包括处理箱、好氧反应组件、膜处理组件和消毒组件，处理箱内设有过滤腔、好氧处理腔、压滤腔和消毒腔，好氧反应组件包括微生物投加箱、提水转筒、好氧反应筒和动力电机，微生物投加箱与好氧处理腔导通，动力电机为提水转筒和好氧反应筒提供动力，膜处理组件包括膜筒、膜板和压滤板，膜筒设在压滤腔内部，膜板设在膜筒内，膜板上设有压滤膜，压滤板套设在膜板上，压滤板与压滤腔之间设有压缩气缸，消毒组件包括臭氧发生器和布气板，布气板通过导管连接与臭氧发生器连接；本发明结构设计合理，能够对农业生产废污进行彻底处理并进行二次利用，适宜大量推广。

Description

一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置及方法

技术领域

本发明涉及农业废污治理技术领域，具体涉及一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置及方法。

背景技术

农业废物是指农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工等过程排出的废水，废水主要分为农田排水，饲养场排水，农产品加工废水等，农业废污点源含污染物多，成分复杂，其变化规律依据工业废水和生活污水的排放规律，即有季节性和随机性。由于农村地形地势原因，农村地区多宜采用分散式污水处理系统，分散式污水处理系统在国外以有较为广泛的发展和应用，根据各国自身特点的不同，分散式处理在这些国家的具体适用范围也有较大差异。

但是，现有的分散式农业废污治理装置普遍存在设备占地面积大、处理效率低、运行成本高等问题，严重制约了农业废污治理的发展。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种设备紧凑、处理效率高的用于农业生产的点源污染废污分散治理装置。

本发明的技术方案为：一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，包括处理箱、好氧反应组件、膜处理组件和消毒组件，处理箱内部设置有过滤腔、好氧处理腔、压滤腔和消毒腔，处理箱上设置有进水接口、排污口和导水管和清水管，处理箱内部设置有竖隔板，竖隔板上部设置有开口一和开口二，过滤腔和消毒腔从上至下依次设置在置竖隔板一侧，过滤腔内部设置有过滤板，过滤板位于开口一和开口二之间，进水接口与过滤腔导通，进水接口下端设置有导管，导管延伸至过滤板下部，排污口和过滤腔底部导通，导水管用于连通好氧处理腔和压滤腔，导水管上设置有单向阀，清水管与消毒腔导通，清水管上设置有吸泵，好氧处理腔和压滤腔从上至下依次设置在竖隔板另一侧，好氧处理腔和压滤腔之间设置有横板，好氧处理腔内部固定设置有网板，网板上设置有开槽和放置槽；好氧反应组件包括微生物投加箱、提水转筒、好氧反应筒和动力电机，微生物投加箱固定设置在处理箱顶部，微生物投加箱与好氧处理腔导通，提水转筒的两端分别与处理箱和竖隔板转动连接，且位于放置槽上端，提水转筒的一端设置有带轮一，好氧反应筒的两端分别与处理箱和竖隔板转动连接，且位于开槽内部，好氧反应筒外部包裹设置有纤维滤料层，好氧反应筒的一端设置有带轮二，动力电机固定设置在装置箱侧壁上，动力电机的输出轴上设置有主带轮，主带轮和带轮一、带轮二通过传动皮带连接；膜处理组件包括膜筒、膜板和压滤板，膜筒固定设置在压滤腔内部，膜筒一端部与导水管导通，另一端设置有过水口，且另一端内部设置有安装板，膜板上设置有通孔，膜板竖直卡接在膜筒的上下两端，膜板上靠近导水管一侧设置有压滤膜，压滤板套设在膜板上，且压滤板的两端分别与安装板和膜筒内壁滑动连接，压滤板与压滤腔之间设置有压缩气缸；消毒组件包括臭氧发生器和布气板，臭氧发生器固定设置在消毒腔内部顶端，布气板通过导管连接在臭氧发生器的下端，吸泵、动力电机和臭氧发生器均由外部电源供电。

进一步地，提水转筒包括安装架和提水槽，安装架设置有两个，两个安装架分别转动连接在处理箱和竖隔板上，提水槽设置有3-6个，3-6个提水槽均匀设置在两个安装架的外侧，通过动力电机带动提水槽不断转动，将好氧处理腔内的污水提起，从而起到为污水充氧的作用，为好氧微生物分解污水中的有机物提供充足的氧气。

进一步地，提水转筒设置有两个，好氧反应筒设置有2-4个，2-4个好氧反应筒均位于两个提水转筒之间，且提水转筒和好氧反应筒的长度方向一致，通过设置两个提水转筒和2-4个好氧反应筒，有利于提高污水好氧处理效率，提高出水水质。

进一步地，好氧反应筒上活动套设有纳污箱，纳污箱内部设置有刮板，刮板套设在好氧反应筒外部，纳污箱底部设置有螺纹座，好氧处理腔内部水平转动设置有丝杠，丝杠端部设置有齿轮一，带轮二内侧设置有齿轮二，装置箱外壁上通过滑动杆设置有连接齿轮，连接齿轮能够在滑动杆上滑动，并使齿轮一和齿轮二通过连接齿轮啮合连接，当需要对好氧反应筒上的纤维滤料层进行清理时，移动连接齿轮，使得连接齿轮分别与齿轮一和齿轮二啮合，进而使得纳污箱在丝杠的螺纹座的作用下移动，利用纳污箱内部设置的刮板对纤维滤料层表面附着的污物进行清理，清理掉的污物落入纳污箱内进行收集。

进一步地，膜板设置有4-8个，4-8个膜板上均设置有压滤膜，，4-8个膜板均匀间隔竖直设置在膜筒内，通过设置4-8个膜板，使得污水依次经过各个膜板上的压滤膜，提高污水过滤效果。

进一步地，微生物投加箱内部放置有好氧菌液，好氧菌液由芽孢杆菌剂、细黄链霉菌剂、嗜酸乳杆菌剂、德氏乳杆菌剂和去离子水按照质量比：1:2:1:3:5混合而成，由以上配比制备的好氧菌液能够快速分解污水中有机污染物，为后续污水过滤处理提供有利条件，避免膜污染。

一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，包括以下步骤：

步骤一：将农业生产污水通过进水接口导入装置箱内部的过滤腔，在导管的作用下，污水进入过滤板底部，污水中的大颗粒杂质被拦截在过滤板下部，并通过排污口排出；

步骤二：过滤后的污水通过开口一进入好氧处理腔，通过微生物投加箱向好氧处理腔中投加好氧微生物菌剂，并通过动力电机带动提水转筒和好氧反应筒转动，提水转筒上的提水槽将污水不断提升落下，不断向污水中充氧，为好氧微生物分解污水中有机物提供充足氧气，同时利于好氧微生物在纤维滤料层上挂膜生长；

步骤三：好氧处理后的污水通过导水管通入压滤腔内部设置的膜筒内，并在压滤膜的作用下对污水进行过滤，过滤过程中，通过压缩气缸带动压滤板对污水进行压滤，压滤后的污水从膜筒端部流出，进入压滤腔；

步骤四：压滤后的污水通过开口二进入消毒腔，臭氧发生器发出的臭氧气体通过布气板不断通入污水中，对污水进行臭氧消毒处理，消毒完成后在吸泵的作用下通过清水管导出装置箱进行二次利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构设计合理，结构紧凑，运行稳定，能够对农业生产点源污染废污进行彻底净化处理，抑制农业废污对江河湖泊等水域的进一步污染，从而促进了农业发展；本发明通过对农业废污进行粗滤、好氧处理、压滤和消毒处理，使得农业废污中的有机污染物含量大大降低，装置出水能够二次利用，节约了水资源；同时本发明通过在好氧反应筒上设置有纳污箱，能够有效对好氧反应筒进行定期清理，保证了好氧反应筒的可靠运行，提高了装置的处理效率，通过在设置压滤板，能够对进入膜筒内部的污水进行压滤处理，大大缩短了污水的处理周期，提高了装置在单位时间内的污水处理量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明的提水转筒和好氧反应筒在好氧处理腔内的分布图；

图4是本发明的内部结构示意图；

图5是本发明的纳污箱与好氧反应筒的连接示意图；

其中，1-处理箱、10-过滤腔、100-过滤板、11-好氧处理腔、12-压滤腔、13-消毒腔、14-进水接口、140-导管、15-排污口、16-导水管、160-单向阀、17-清水管、170-吸泵、18-竖隔板、180-开口一、181-开口二、19-横板、190-网板、191-开槽、192-放置槽、2-好氧反应组件、20-微生物投加箱、21-提水转筒、210-带轮一、211-安装架、212-提水槽、22-好氧反应筒、220-纤维滤料层、221-带轮二、2210-齿轮二、23-动力电机、230-主带轮、24-纳污箱、241-刮板、242-螺纹座、25-丝杠、251-齿轮一、252-滑动杆、253-连接齿轮、3-膜处理组件、30-膜筒、300-过水口、301-安装板、31-膜板、310-压滤膜、32-压滤板、321-压缩气缸、4-消毒组件、40-臭氧发生器、41-布气板。

具体实施方式

实施例：如图1、4所示的一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，包括处理箱1、好氧反应组件2、膜处理组件3和消毒组件4，处理箱1内部设置有过滤腔10、好氧处理腔11、压滤腔12和消毒腔13，处理箱1上设置有进水接口14、排污口15和导水管16和清水管17，处理箱1内部设置有竖隔板18，竖隔板18上部设置有开口一180和开口二181，过滤腔10和消毒腔13从上至下依次设置在置竖隔板18一侧，过滤腔10内部设置有过滤板100，过滤板100位于开口一180和开口二181之间，进水接口14与过滤腔10导通，进水接口14下端设置有导管140，导管140延伸至过滤板100下部，排污口15和过滤腔10底部导通，导水管16用于连通好氧处理腔11和压滤腔12，导水管16上设置有单向阀160，清水管17与消毒腔13导通，清水管17上设置有吸泵170，好氧处理腔11和压滤腔12从上至下依次设置在竖隔板18另一侧，好氧处理腔11和压滤腔12之间设置有横板19，好氧处理腔11内部固定设置有网板190，网板190上设置有开槽191和放置槽192；

如图2、3、4、5所示，好氧反应组件2包括微生物投加箱20、提水转筒21、好氧反应筒22和动力电机23，微生物投加箱20固定设置在处理箱1顶部，微生物投加箱20与好氧处理腔11导通，微生物投加箱20内部放置有好氧菌液，好氧菌液由芽孢杆菌剂、细黄链霉菌剂、嗜酸乳杆菌剂、德氏乳杆菌剂和去离子水按照质量比：1:2:1:3:5混合而成，由以上配比制备的好氧菌液能够快速分解污水中有机污染物，为后续污水过滤处理提供有利条件，避免膜污染；提水转筒21包括安装架211和提水槽212，安装架211设置有两个，两个安装架211分别转动连接在处理箱1和竖隔板18上，提水槽212设置有4个，4个提水槽212均匀设置在两个安装架211的外侧，通过动力电机23带动提水槽212不断转动，将好氧处理腔内的污水提起，从而起到为污水充氧的作用，为好氧微生物分解污水中的有机物提供充足的氧气；提水转筒21的一端设置有带轮一210，提水转筒21设置有两个，好氧反应筒22设置有3个，3个好氧反应筒22均位于两个提水转筒21之间，且提水转筒21和好氧反应筒22的长度方向一致，通过设置两个提水转筒21和3个好氧反应筒22，有利于提高污水好氧处理效率，提高出水水质；好氧反应筒22的两端分别与处理箱1和竖隔板18转动连接，且位于开槽191内部，好氧反应筒22外部包裹设置有纤维滤料层220，好氧反应筒22的一端设置有带轮二221，动力电机23固定设置在装置箱1侧壁上，动力电机23的输出轴上设置有主带轮230，主带轮230和带轮一210、带轮二221通过传动皮带连接；好氧反应筒22上活动套设有纳污箱24，纳污箱24内部设置有刮板241，刮板241套设在好氧反应筒22外部，纳污箱24底部设置有螺纹座242，好氧处理腔11内部水平转动设置有丝杠25，丝杠端部设置有齿轮一251，带轮二221内侧设置有齿轮二2210，装置箱1外壁上通过滑动杆252设置有连接齿轮253，连接齿轮253能够在滑动杆252上滑动，并使齿轮一251和齿轮二2210通过连接齿轮253啮合连接，当需要对好氧反应筒22上的纤维滤料层220进行清理时，移动连接齿轮235，使得连接齿轮235分别与齿轮一251和齿轮二2210啮合，进而使得纳污箱24在丝杠25的螺纹座242的作用下移动，利用纳污箱24内部设置的刮板241对纤维滤料层220表面附着的污物进行清理，清理掉的污物落入纳污箱24内进行收集；

如图1、4所示，膜处理组件3包括膜筒30、膜板31和压滤板32，膜筒30固定设置在压滤腔12内部，膜筒30一端部与导水管16导通，另一端设置有过水口300，且另一端内部设置有安装板301，膜板31上设置有通孔，膜板31竖直卡接在膜筒30的上下两端，膜板31上靠近导水管16一侧设置有压滤膜310，膜板31设置有5个，5个膜板31上均设置有压滤膜310，且5个膜板31均匀间隔竖直设置在膜筒30内，通过设置5个膜板31，使得污水依次经过各个膜板31上的压滤膜310，提高污水过滤效果；压滤板32套设在膜板31上，且压滤板32的两端分别与安装板301和膜筒30内壁滑动连接，压滤板32与压滤腔12之间设置有压缩气缸321；消毒组件4包括臭氧发生器40和布气板41，臭氧发生器40固定设置在消毒腔13内部顶端，布气板41通过导管连接在臭氧发生器40的下端，吸泵170、动力电机23和臭氧发生器40均由外部电源供电，吸泵170采用宁波市鄞州锐拓电机配件厂生产的GZ70B-12型隔膜泵，动力电机23采用东莞市东利机电有限公司生产的vbg54578型三相异步电动机，臭氧发生器40采用中山市壹家福臭氧设备有限公司生产的YJF108型机械式臭氧机。

一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，包括以下步骤：

步骤一：将农业生产污水通过进水接口14导入装置箱1内部的过滤腔10，在导管140的作用下，污水进入过滤板100底部，污水中的大颗粒杂质被拦截在过滤板100下部，并通过排污口15排出；

步骤二：过滤后的污水通过开口一180进入好氧处理腔11，通过微生物投加箱20向好氧处理腔11中投加好氧微生物菌剂，并通过动力电机23带动提水转筒21和好氧反应筒22转动，提水转筒21上的提水槽212将污水不断提升落下，不断向污水中充氧，为好氧微生物分解污水中有机物提供充足氧气，同时利于好氧微生物在纤维滤料层220上挂膜生长；

步骤三：好氧处理后的污水通过导水管16通入压滤腔12内部设置的膜筒30内，并在压滤膜310的作用下对污水进行过滤，过滤过程中，通过压缩气缸321带动压滤板32对污水进行压滤，压滤后的污水从膜筒30端部流出，进入压滤腔12；

步骤四：压滤后的污水通过开口二181进入消毒腔13，臭氧发生器40发出的臭氧气体通过布气板41不断通入污水中，对污水进行臭氧消毒处理，消毒完成后在吸泵170的作用下通过清水管17导出装置箱1进行二次利用。

应用例：应用本装置对我国北方某农村养殖废水进行净化治理，设计进水量为30t/d，经过检测，进水水质各项指标为COD为470mg/L，BOD为208mg/L，SS为240mg/L，TN为45mg/L，TP为6mg/L；处理时间为36小时，经过处理后，出水水质各项指标为，COD为35mg/L，BOD为90mg/L，SS为110mg/L，TN≤12mg/L，TP为4mg/L；出水水质达到污水排放标准。

Claims (2)

1.一种用于农业生产的点源污染废污分散治理装置，其特征在于，包括处理箱(1)、好氧反应组件(2)、膜处理组件(3)和消毒组件(4)，所述处理箱(1)内部设置有过滤腔(10)、好氧处理腔(11)、压滤腔(12)和消毒腔(13)，所述处理箱(1)上设置有进水接口(14)、排污口(15)和导水管(16)和清水管(17)，处理箱(1)内部设置有竖隔板(18)，所述竖隔板(18)上部设置有开口一(180)和开口二(181)，所述过滤腔(10)和消毒腔(13)从上至下依次设置在置竖隔板(18)一侧，过滤腔(10)内部设置有过滤板(100)，所述过滤板(100)位于开口一(180)和开口二(181)之间，所述进水接口(14)与过滤腔(10)导通，进水接口(14)下端设置有导管(140)，所述导管(140)延伸至过滤板(100)下部，所述排污口(15)和过滤腔(10)底部导通，所述导水管(16)用于连通好氧处理腔(11)和压滤腔(12)，导水管(16)上设置有单向阀(160)，所述清水管(17)与消毒腔(13)导通，清水管(17)上设置有吸泵(170)，所述好氧处理腔(11)和压滤腔(12)从上至下依次设置在竖隔板(18)另一侧，好氧处理腔(11)和压滤腔(12)之间设置有横板(19)，好氧处理腔(11)内部固定设置有网板(190)，所述网板(190)上设置有开槽(191)和放置槽(192)；所述好氧反应组件(2)包括微生物投加箱(20)、提水转筒(21)、好氧反应筒(22)和动力电机(23)，所述微生物投加箱(20)固定设置在处理箱(1)顶部，微生物投加箱(20)与好氧处理腔(11)导通，所述提水转筒(21)的两端分别与处理箱(1)和竖隔板(18)转动连接，且位于放置槽(192)上端，提水转筒(21)的一端设置有带轮一(210)，所述好氧反应筒(22)的两端分别与处理箱(1)和竖隔板(18)转动连接，且位于所述开槽(191)内部，好氧反应筒(22)外部包裹设置有纤维滤料层(220)，好氧反应筒(22)的一端设置有带轮二(221)，所述动力电机(23)固定设置在处理箱(1)侧壁上，动力电机(23)的输出轴上设置有主带轮(230)，所述主带轮(230)和带轮一(210)、带轮二(221)通过传动皮带连接；所述膜处理组件(3)包括膜筒(30)、膜板(31)和压滤板(32)，所述膜筒(30)固定设置在压滤腔(12)内部，膜筒(30)一端部与导水管(16)导通，另一端设置有过水口(300)，且另一端内部设置有安装板(301)，所述膜板(31)上设置有通孔，膜板(31)竖直卡接在膜筒(30)的上下两端，膜板(31)上靠近导水管(16)一侧设置有压滤膜(310)，所述压滤板(32)套设在膜板(31)上，且压滤板(32)的两端分别与安装板(301)和膜筒(30)内壁滑动连接，压滤板(32)与压滤腔(12)之间设置有压缩气缸(321)；所述消毒组件(4)包括臭氧发生器(40)和布气板(41)，所述臭氧发生器(40)固定设置在消毒腔(13)内部顶端，所述布气板(41)通过导管连接在臭氧发生器(40)的下端，所述吸泵(170)、动力电机(23)和臭氧发生器(40)均由外部电源供电；

所述提水转筒(21)包括安装架(211)和提水槽(212)，所述安装架(211)设置有两个，两个安装架(211)分别转动连接在处理箱(1)和竖隔板(18)上，所述提水槽(212)设置有3-6个，3-6个提水槽(212)均匀设置在两个安装架(211)的外侧；

所述提水转筒(21)设置有两个，所述好氧反应筒(22)设置有2-4个，2-4个好氧反应筒(22)均位于两个提水转筒(21)之间，且提水转筒(21)和好氧反应筒(22)的长度方向一致；

所述好氧反应筒(22)上活动套设有纳污箱(24)，所述纳污箱(24)内部设置有刮板(241)，所述刮板(241)套设在好氧反应筒(22)外部，纳污箱(24)底部设置有螺纹座(242)，好氧处理腔(11)内部水平转动设置有丝杠(25)，所述丝杠端部设置有齿轮一(251)，所述带轮二(221)内侧设置有齿轮二(2210)，所述处理箱(1)外壁上通过滑动杆(252)设置有连接齿轮(253)，所述连接齿轮(253)能够在滑动杆(252)上滑动，并使齿轮一(251)和齿轮二(2210)通过连接齿轮(253)啮合连接；

所述膜板(31)设置有4-8个，4-8个膜板(31)上均设置有压滤膜(310)，且4-8个膜板(31)均匀间隔竖直设置在膜筒(30)的内。

2.一种如权利要求1所述的用于农业生产的点源污染废污分散治理装置用于农业生产的点源污染废污分散治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将农业生产污水通过进水接口(14)导入处理箱(1)内部的过滤腔(10)，在导管(140)的作用下，污水进入过滤板(100)底部，污水中的大颗粒杂质被拦截在过滤板(100)下部，并通过排污口(15)排出；

步骤二：过滤后的污水通过开口一(180)进入好氧处理腔(11)，通过微生物投加箱(20)向好氧处理腔(11)中投加好氧微生物菌剂，并通过动力电机(23)带动提水转筒(21)和好氧反应筒(22)转动，提水转筒(21)上的提水槽(212)将污水不断提升落下，不断向污水中充氧，为好氧微生物分解污水中有机物提供充足氧气，同时利于好氧微生物在纤维滤料层(220)上挂膜生长；

步骤三：好氧处理后的污水通过导水管(16)通入压滤腔(12)内部设置的膜筒(30)内，并在压滤膜(310)的作用下对污水进行过滤，过滤过程中，通过压缩气缸(321)带动压滤板(32)对污水进行压滤，压滤后的污水从膜筒(30)端部流出，进入压滤腔(12)；

步骤四：压滤后的污水通过开口二(181)进入消毒腔(13)，臭氧发生器(40)发出的臭氧气体通过布气板(41)不断通入污水中，对污水进行臭氧消毒处理，消毒完成后在吸泵(170)的作用下通过清水管(17)导出处理箱(1)进行二次利用。

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